Wie Silizium in metallurgischer Qualität die Aluminiumlegierungsindustrie verbessert

von Team HPQ

Die Verwendung von Aluminium im Bauwesen hat in den letzten Jahrzehnten aufgrund der zunehmenden Verstädterung und der Kommerzialisierung von immer innovativeren und anpassungsfähigeren Aluminiumlegierungen enorm zugenommen.

Aluminiumlegierungen sind chemische Zusammensetzungen, bei denen Elemente zu einer reinen Aluminiumbasis hinzugefügt werden. Diese Legierungen können dank der Flexibilität von Aluminium als Gussmaterial für viele einzigartige industrielle Anwendungen genutzt werden. Dank dieser Flexibilität hat sich Aluminium zu einem der beliebtesten Metalle in der Industrie entwickelt.

Aluminium-Silizium-Legierungen oder Silumin, wie sie umgangssprachlich genannt werden, verwenden oft hochreines metallurgisch hergestelltes Silizium (98 % rein oder mehr), um die chemischen Eigenschaften des Metalls zu verbessern.

Silumin ist leichter als normales Aluminium oder andere konkurrierende traditionelle Metalle wie Stahl oder Titan. Die Zugabe von hochreinem Silizium zu Aluminium führt dazu, dass sich das Metall langsamer zersetzt. Es verleiht dem Metall auch eine niedrigere thermische Ausdehnungstemperatur, wodurch sich die Fließfähigkeit der Gussschmelze verbessert. Schließlich verringert Silizium die Kontraktion während des Erstarrungsprozesses der Legierung und erhöht gleichzeitig die Formbarkeit und Festigkeit.

Aluminium-Legierung

Die Automobilindustrie verwendet Silumin u. a. als Ersatz für Stahl in Fahrzeugrahmen. (NASA)

HPQ Silicon wird seine firmeneigene PUREVAP™-Technologie einsetzen, um Silizium in metallurgischer Qualität herzustellen, das häufig in Aluminiumlegierungen verwendet wird. Das produzierte Silizium weist einen Reinheitsgrad von 98 % oder mehr auf, wodurch es als metallurgische Qualität qualifiziert und für die Verwendung in einer Legierung vorbereitet wird.

Aluminium-Silizium-Legierungen haben sich zu äußerst praktischen Werkstoffen im Verkehrs- und Infrastrukturbereich entwickelt. Die Automobilindustrie verwendet Silumin u. a. als Ersatz für Stahl in Fahrzeugrahmen. Stahl mag zwar haltbarer sein als Aluminium, aber er ist auch unglaublich dicht, was die Fahrzeugkarosserie beschwert und die Kraftstoffeffizienz verringert.

Der Austausch von Schwermetallen gegen eine Aluminium-Silizium-Legierung kann die Haltbarkeit eines Fahrzeugs zwar geringfügig verringern, aber nicht so sehr, dass die industriellen Vorteile der Gewichtsreduzierung aufgewogen würden. Aluminiumlegierungen sind besonders wichtig für Elektrofahrzeuge, die leicht sein müssen, um ihre Batterie und Mobilität nicht zu beeinträchtigen.

In der Luftfahrt und im Schienenverkehr ist die Geschichte ähnlich. Japans Shinkansen-Hochgeschwindigkeitszüge verwenden Aluminiumlegierungen als primäres Herstellungsmaterial. Das leichtere Metall verringert die Reibung in der Luft, was die Geschwindigkeit erhöht, die Kraftstoffkosten senkt und die Treibhausgasemissionen verringert. Sogar für Raumfahrzeuge werden Aluminiumlegierungen verwendet, da das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht sehr effizient ist.

Neben dem Transport werden Aluminiumlegierungen für alle möglichen Bauzwecke verwendet. Aluminium ist korrosionsbeständig und eignet sich daher ideal für strukturelle Stützen. Das geringere Gewicht des Metalls bedeutet auch, dass die Fundamente von Gebäuden nicht so tief gebaut werden müssen, da weniger Gewicht getragen werden muss. Das Metall ist außerdem relativ wärmeeffizient.

Die Marktaussichten für die Aluminiumlegierungsindustrie sind sehr optimistisch.

Eine von Global Market Insights durchgeführte Marktprognose deutet auf ein bevorstehendes signifikantes Wachstum hin und schätzt, dass der Nettowert des Marktes für Aluminiumlegierungen bis 2024 150 Milliarden US-Dollar übersteigen wird. Eine breite Palette von anpassungsfähigen Legierungen, globale Handelsaktivitäten, Bevölkerungswachstum und zunehmende Urbanisierung werden den Erfolg der Aluminiumlegierungsindustrie weiter vorantreiben.

Dies wird durch die Dominanz der Branche im Bauwesen und in der Verkehrsinfrastruktur noch verstärkt.

Innovationen in der Aluminiumlegierungsindustrie, wie die Verwendung von Siliziummetall in metallurgischer Qualität, wirken sich positiv auf die Marktbedingungen vieler verwandter Branchen aus. Die Erhöhung der Qualität von Aluminiumlegierungen ermutigt die Hersteller, auf Aluminium umzusteigen, um bessere Produkte herzustellen. Diese verbesserten Produkte bieten dann eine höhere Verbraucherzufriedenheit, was die Nachfrage nach Aluminiumlegierungen weiter antreibt.

Zur Veranschaulichung ein Beispiel: Ein Autohersteller stellt von der Produktion von Autos aus Stahl auf Silumin um, wodurch das Gewicht des Fahrzeugs verringert und die Kraftstoffeffizienz verbessert wird. Die Verbraucher, die von den niedrigeren Kraftstoffkosten profitieren, kaufen das Silumin-Fahrzeug, wodurch die Nachfrage nach Aluminiumlegierungen weiter steigt.

Hochreines, metallurgisch hergestelltes Siliziummetall von HPQ Silicon bietet der Aluminiumlegierungsindustrie hervorragende Vorteile. Die Einführung innovativer Legierungen wird dazu beitragen, dass die Aluminiumindustrie noch jahrzehntelang eine dominierende Rolle im Bauwesen spielen wird.

HPQ Silicon ist ein in Quebec ansässiger Tier-1-Industrieemittent der TSX Venture Exchange. Mit der Unterstützung der erstklassigen Technologiepartner PyroGenesis Canada und NOVACIUM SAS entwickelt das Unternehmen neue umweltfreundliche Verfahren, die für die Herstellung der entscheidenden Materialien, die zur Erreichung von Netto-Null-Emissionen erforderlich sind, entscheidend sind.







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